概念卡通在物理教學(xué)中的應(yīng)用

概念卡通（concept.cartoon）是英國曼切斯特城市大學(xué)的Keogh和Naylor在1991提出的一種基于建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)方法。在國外眾多國家，概念卡通已被廣泛應(yīng)用于科學(xué)課的教學(xué)、評價之中。

1.概念卡通的理論基礎(chǔ)——建構(gòu)主義理論

當(dāng)代的建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)者原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與從環(huán)境中接受的感覺信息相互作用、主動建構(gòu)信息意義的過程。這對教學(xué)有兩點啟示:

①在教學(xué)活動中應(yīng)該重視學(xué)生頭腦內(nèi)部的知識結(jié)構(gòu)，了解學(xué)生的知識、經(jīng)驗狀況及思維習(xí)慣，特別要了解學(xué)生已有觀念中那些不全面甚至錯誤的觀念。

②知識的建立來自于學(xué)習(xí)者本身的前觀念與學(xué)習(xí)情景互動所產(chǎn)生的結(jié)果。也就是說，學(xué)習(xí)情景的設(shè)計是建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計的核心。教學(xué)中要為學(xué)生的心理結(jié)構(gòu)的生長設(shè)計良好的活動、資源和環(huán)境。

這兩點獲得了大多數(shù)教師的認(rèn)同，尋找一種能夠具體可行的體現(xiàn)建構(gòu)主義的教學(xué)方法成為了教師們的迫切需要。

2.概念卡通的內(nèi)涵

概念卡通為建構(gòu)主義在教學(xué)上的實踐提供的一種較好的實現(xiàn)方法。它通過卡通繪圖的方式，將日常生活中相關(guān)的情境融入于某種科學(xué)概念當(dāng)中，并提供多種不同的看法，讓學(xué)習(xí)者先產(chǎn)生相關(guān)認(rèn)知沖突進(jìn)而受到刺激產(chǎn)生更深層的思考，它并非一般戲謔式的卡通繪畫或動畫，而是經(jīng)由精心的設(shè)計借以啟發(fā)、誘導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)習(xí)者的探討為目的。如圖1和圖2是兩個典型的關(guān)于物理的概念卡通，具有以下幾項特征：

①對科學(xué)概念的形象化呈現(xiàn)；

②運(yùn)用最少的文字，且以對話的形式出現(xiàn)；

③針對卡通中的情景提出一些不同的觀點，這些不同觀點是依據(jù)對學(xué)生錯誤觀念的研究上給出；

④這些情景是日常生活中的，并且蘊(yùn)涵著科學(xué)的觀點，學(xué)生要嘗試著將科學(xué)與日常生活聯(lián)系起來；

⑤在這些不同的觀點里，有一種或多種正確的、科學(xué)的觀點，每一種觀點的地位相同。

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3.概念卡通在教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

自概念卡通于1991年提出后，國外對概念卡通進(jìn)行了大量的研究。英國率先于1992年開始進(jìn)行名為ConCISE(Concept.Cartoons.In.Science.Education)的計劃，對于如何將概念卡通運(yùn)用在科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行一系列的研究，并開發(fā)相關(guān)書籍與信息軟件。近年來概念卡通在歐洲其他國家如瑞士、挪威等十幾個國家得到了推廣和應(yīng)用，有效的促進(jìn)了建構(gòu)主義理論的實踐。通過應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，概念卡通的教學(xué)應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

3.1.概念卡通為學(xué)生的知識建構(gòu)提供了一個情景，為學(xué)生思考、討論和科學(xué)探索提供了一個焦點。

前蘇聯(lián)教育家贊可夫曾說“教學(xué)方法一旦觸及學(xué)生的情緒和意識領(lǐng)域，觸及學(xué)生的精神需要，這種教學(xué)方法就能起到高度有效的作用”。概念卡通運(yùn)用視覺化的圖像將科學(xué)情景呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生感到親切和容易接近；概念卡通中人物之間的對話，能將學(xué)生拉到該情景對話中，好似學(xué)生也參與到其中的辯論，各種不同的觀點能引起學(xué)生認(rèn)知的強(qiáng)烈沖擊。卡通中賦予各種觀點平等的地位，并視其具有合理性，從而使學(xué)生克服了因自尊而怯于表達(dá)其不成熟想法的心理，為學(xué)生進(jìn)一步深入思考，轉(zhuǎn)變錯誤觀念提供一個良好開端，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。

3.2.利用概念卡通可挖掘?qū)W生的前概念，體現(xiàn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

概念卡通中人物的不同觀點是依據(jù)對學(xué)生錯誤觀念的研究上提出，反映了學(xué)生廣泛持有的錯誤觀念或者另外的知識建構(gòu)，這些不正確的觀點并不是可笑的難以置信的，它常常依據(jù)學(xué)生的經(jīng)驗或直覺。學(xué)生通過對卡通的思考后大都能從中找到與自己相一致的觀點，為了能夠證明自己的觀點是正確的，學(xué)生必須接受其他觀點的挑戰(zhàn)，從而有機(jī)會與他人展開一場思維上的辯論。辯論的效果將是顯著的，它能有效的幫助學(xué)生澄清自己的錯誤觀點，建構(gòu)起正確的認(rèn)識。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生提出其觀點，往往是由老師來進(jìn)行仲裁，然而在運(yùn)用概念卡通教學(xué)策略時，將各種觀點呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生來仲裁，因此師生的角色有了某種程度的轉(zhuǎn)變，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，自主建構(gòu)得到了真正的體現(xiàn)。

4.關(guān)于如何將概念卡通應(yīng)用于物理教學(xué)之中

將概念卡通引入到教學(xué)中，無疑為教學(xué)改革注入了一股新的活力。那么如何進(jìn)行概念卡通教學(xué)呢？實際上教師可依據(jù)其教學(xué)目的而采用靈活的教學(xué)方式，并無一定的模式。下面用一具體物理例子介紹一種典型的概念卡通教學(xué)策略的流程。

（1）介紹主題：浮力；

（2）利用投影、手繪或復(fù)印給學(xué)生的方式提供一幅特定情景下的概念卡通，如圖3所示。

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（3）給學(xué)生短暫時間個人思考，選出自己認(rèn)同的見解；

（4）將班級的同學(xué)分成若干小組，鼓勵小組之間討論，辯論，學(xué)生經(jīng)歷認(rèn)知沖突；

（5）將卡通中的情景現(xiàn)實化，小組進(jìn)行探究，并可改變卡通中某些因素，進(jìn)行深入探究，探索的內(nèi)容可包括：

①船為什么能夠在水中浮起？

②船在水中所受浮力與什么因素有關(guān)？船浮的高度與浮力之間存在著怎樣的關(guān)系？

③船在什么情況下，浮的高度會有所改變？

此過程實現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知觀念的再建構(gòu)。

（6）交流探索的結(jié)果，對探索的過程進(jìn)行評估；由小組派出一名代表陳述探索過程及結(jié)果。

（7）全班性的討論，主要是包括了以下兩個問題：

①錯誤的觀點不被接受的原因：對于阿基米德定律的認(rèn)識以及沉浮的條件認(rèn)識不足。

②如果某些條件改變了，結(jié)論是否也會發(fā)生改變。如船從河流進(jìn)入海水中，或船上的人有所增加等。

這些問題幫助學(xué)生對他們的學(xué)習(xí)進(jìn)行反省。

（8）教師對問題的提出、探索的過程以及研究的結(jié)果做出總結(jié)，得出物理規(guī)律。

以上流程中，教師利用概念卡通提供了一個與建構(gòu)過程相聯(lián)系的環(huán)境，并以此啟發(fā)學(xué)生積極地討論與探索。

除了以上教學(xué)流程外，概念卡通還有其他一些運(yùn)用方式：

（1）教師可以在課堂上依據(jù)學(xué)生提出的不同觀點現(xiàn)場繪制概念卡通；（2）以組為單位繪制概念卡通，呈現(xiàn)小組成員的不同觀點；（3）由學(xué)生自己繪制對某主題概念覺得混淆不清的概念卡通；（4）概念卡通作為一種評價工具對學(xué)生進(jìn)行形成性評價。

5.結(jié)論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方法的關(guān)鍵在于在老師和他們的同伴的引導(dǎo)和支持下，學(xué)生積極地參與到他們觀念的發(fā)展中。而概念卡通嘗試著提供一個有利的工具來支持這一點。學(xué)習(xí)實驗的成功依賴于教師的信心，教師應(yīng)通過精心組織的開放性的問題和適當(dāng)?shù)母深A(yù)，來積極的鼓勵學(xué)生參與到概念卡通和相關(guān)的研究中。

參考文獻(xiàn):

[1]http://www conceptcartoons com/index_flash html

[2]Philip Stephenson and PaulWarwick，Using concept cartoons to support progression in students'understanding of light， Physics education，2002，37(2)

[3]Stuart Naylor，Brenda Keogh，Constructivism in classroom:Theory and Practice，journal of science education，10(2)93~106

[4]Keogh， B and Naylor S (1999)， Concept Cartoons， teaching and learning in science: an evaluationInternational Journal of Science Education， 21，4，431~446

(欄目編輯 黃懋恩)

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